Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2

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1 Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2 von Christoph Knabe Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

2 Inhalt 1. Programmierprinzipien 2. Lokalität 3. Initialisiertheit 4. Konstantheit 5. Syntaxorientierte Einrückung 6. Abbrechende Fehlerprüfung 7. Redundanzfreiheit 8. Erfahrungen aus PRÜ1, PRÜ2 9. Codebeispiele, eine Klausuraufgabe Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

3 1. Programmierprinzipien h r Ziel: Gut wartbare Software. Beispiel: Berechnung des Volumens eines Kegels nach der Formel V h r2 3, wobei h für die Höhe, r für den Radius und r2 für die Grundfläche G steht. Daher soll G zuerst getrennt berechnet werden. Der erste Ansatz lautet: double hoehe, radius, grundflaeche, volumen; hoehe = naechstezahl(); radius = naechstezahl(); grundflaeche = radius*radius*math.pi; volumen = grundflaeche*hoehe/3; Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

4 2. Lokalität Prinzip: Sichtbarkeitsbereich von insbesondere Variablen möglichst klein. Grund: Je globaler eine Variable, desto schwieriger herausfindbar, woher sie einen falschen Wert hat. Folgen: Attribute besser private als paketweit als protected als public Variablen besser methodenlokal als objektweit Variablen möglichst textuell spät deklarieren Innere Klassen besser methodenlokal als klassenbezogen (static) als objektbezogen Bsp.: besser double hoehe; hoehe = naechstezahl(); double radius; radius = naechstezahl(); double grundflaeche; grundflaeche = radius*radius*math.pi; double volumen; volumen = grundflaeche*hoehe/3; Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

5 3. Initialisiertheit Prinzip: Bei Deklaration möglichst sinnvollen Anfangswert festlegen! Grund: Uninitialisierte Variablen haben (in C++) Zufallswert nichtreproduzierbare Fehler, Unterschied Initialisierung / Zuweisung. Bsp. noch besser: double hoehe = naechstezahl(); double radius = naechstezahl(); double grundflaeche = radius*radius*math.pi; double volumen = grundflaeche*hoehe/3; Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

6 4. Konstantheit Prinzip: Variablen vermeiden! Besser sind berechnete Konstanten! Grund: Leichtere Fehlersuche: ein falscher Wert kann dann nur vom Deklarationsort her kommen. Bsp. noch besser: final double hoehe = naechstezahl(); final double radius = naechstezahl(); final double grundflaeche = radius*radius*math.pi; final double volumen = grundflaeche*hoehe/3; Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

7 5. Syntaxorientierte Einrückung Prinzip: Das einrücken, wovon es gemäß der Grammatik viele geben kann, gegenüber der Umgebung, die es nur einmal geben kann. Grund: Leichte Lesbarkeit, einheitliche Regel, syntaktisches Verständnis. Bsp. Alle 4 in einer Deklaration zusammengefaßt, diese auf mehrere Zeilen verteilt: final double hoehe = naechstezahl(), radius = naechstezahl(), grundflaeche = radius*radius*math.pi, volumen = grundflaeche*hoehe/3 ; Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

8 6. Abbrechende Fehlerprüfung Prinzip: Methodenrumpfaufbau wie folgt: //1. Fehlerprüfungen: if(fehlerbedingung1){ throw new Ausnahme(...); } if(fehlerbedingung2){ return Sonderwert; }... //2. Veränderungen:... //Eigentlicher Algorithmus Gründe: Keine Bedingungsschachtelung, ganz oder gar nicht erkennbar. Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

9 7. Redundanzfreiheit Prinzip: Nie den gleichen Sachverhalt mehrfach ausdrücken Grund: Wartbarkeit Bsp. Was ist an dieser MWSt-Berechnung redundant? System.out.print("1500 DM netto => "); System.out.print(1500 * 1.16); System.out.println(" DM brutto."); Vorgehen: Der gleiche/ähnliche Codeteil wird ausgelagert in Konstante, Methode,... Verwendung an allen betroffenen Stellen Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

10 7.1. Redundanzen: Beseitigung Bsp. Also statt System.out.print("1500 DM netto => "); System.out.print(1500 * 1.16); System.out.println(" DM brutto."); besser redundanzfrei: final int nettobetrag = 1500; final String waehrungskz = " DM "; System.out.println( nettobetrag + waehrungskz + "netto => " + (nettobetrag * 1.16) + waehrungskz + "brutto." ); Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

11 8. Erfahrungen aus PRÜ1, PRÜ2 für Dozenten Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

12 9. Codebeispiele var-lok-int-konst.pdf berechnete, lokale, initialisierte Konstanten im Unterschied zu echtem variablen Zustand. Rechnen.pdf Richtlinientreue Berechnung von Summe und Mittelwert Aufgabe.pdf Klausuraufgabe StringSet StringSet-Loesungen.pdf Eine schlechte und eine gute Implementierung von StringSet. Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

13 10. Fazit Guter Codestil Sehr starke Vereinheitlichung auch der Algorithmen Späte Reaktion: Schulung in Redundanzfreiheit war sehr gut. - Nicht alles automatisch prüfbar Ch. Knabe: Operationalisierbare Qualitätskriterien für die Programmierung mit Erfahrungen aus PRÜ1 und PRÜ2, Ch. Knabe

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